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第2課時　自由組合定律
課標(biāo)內(nèi)容要求 核心素養(yǎng)對接
闡明有性生殖中基因自由組合使得子代的基因型和表型有多種可能，并可由此預(yù)測子代的遺傳性狀。 1．科學(xué)思維：歸納總結(jié)核心概念間的關(guān)系。感悟科學(xué)研究的一般規(guī)律，提高科學(xué)素養(yǎng)。
2．科學(xué)探究：體驗孟德爾遺傳實驗的科學(xué)方法和創(chuàng)新思維。
3．社會責(zé)任：認(rèn)同孟德爾敢于質(zhì)疑的科學(xué)精神，大膽的想象和創(chuàng)新精神。
一、對自由組合現(xiàn)象解釋的驗證——演繹推理
1．驗證方法：測交法。
2．遺傳圖解
(1)由測交后代的遺傳因子組成及比例可推知：
①雜種子一代產(chǎn)生的配子的比例為1∶1∶1∶1。
②雜種子一代的遺傳因子組成為YyRr。
(2)通過測交實驗的結(jié)果可證實：
①F1產(chǎn)生4種類型且比例相等的配子。
②F1在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生了分離，不同對的遺傳因子自由組合。
二、自由組合定律——得出結(jié)論
三、孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)
1．表型：指生物體表現(xiàn)出來的性狀。
2．基因型：指與表型有關(guān)的基因組成。
3．等位基因：控制相對性狀的基因。
判斷對錯(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
1．測交實驗必須有一隱性純合子參與。 (　　)
2．測交實驗結(jié)果只能證實F1產(chǎn)生配子的種類，不能證明不同配子間的比例。 (　　)
3．孟德爾在以豌豆為材料所做的實驗中，通過雜交實驗發(fā)現(xiàn)問題，然后提出假設(shè)進(jìn)行解釋，再通過測交實驗進(jìn)行驗證。 (　　)
4．基因A、a和基因B、b分別控制兩對相對性狀，一個親本與aabb測交，子代基因型為AaBb和Aabb，分離比為1∶1，則這個親本的基因型為AABb。 (　　)
[答案]　1．√
2．×　提示：測交實驗?zāi)軝z測F1產(chǎn)生的配子的種類及比例。
3．√
4．√
　自由組合現(xiàn)象的驗證及自由組合定律
1．對自由組合現(xiàn)象解釋的驗證
(1)方法：測交，即讓F1與隱性純合子雜交。
(2)目的：
①測定F1產(chǎn)生的配子種類及比例。
②測定F1的遺傳因子組成。
③判定F1在形成配子時遺傳因子的行為。
(3)結(jié)果及結(jié)論：
①F1的基因型為YyRr。
②F1減數(shù)分裂產(chǎn)生四種配子：YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。
③證實在形成配子時，決定同一性狀的成對遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。
2．自由組合定律的“三性”
(1)同時性：決定同一性狀的成對遺傳因子彼此分離與決定不同性狀的遺傳因子自由組合同時進(jìn)行。
(2)獨立性：決定同一性狀的成對遺傳因子彼此分離與決定不同性狀的遺傳因子自由組合，互不干擾，各自獨立地分配到配子中去。
(3)普遍性：自由組合定律廣泛適用于生物界。
　遺傳規(guī)律的適用范圍
1．(多選)下列有關(guān)測交的說法，正確的是(　　)
A．測交實驗是孟德爾“假說—演繹法”中對推理過程及結(jié)果進(jìn)行驗證的方法
B．對基因型為YyRr的黃圓豌豆進(jìn)行測交，后代中出現(xiàn)該基因型的個體的概率為1/4
C．通過測交可以推測被測個體的基因型、產(chǎn)生配子的種類和產(chǎn)生配子的數(shù)量等
D．對某植株進(jìn)行測交，得到的后代的基因型為Rrbb和RrBb(兩對基因獨立遺傳)，則該植株的基因型是Rrbb
AB　[測交是孟德爾“假說—演繹法”中對推理過程及結(jié)果進(jìn)行驗證的方法；基因型為YyRr的個體會產(chǎn)生YR、Yr、yR、yr四種配子，由于隱性類型只能產(chǎn)生一種配子yr，測交后代中會出現(xiàn)基因型為YyRr的個體，且出現(xiàn)的概率為1/4；測交不能測定被測個體產(chǎn)生配子的數(shù)量；由于隱性類型只能產(chǎn)生一種配子(rb)，所以若“某植株”產(chǎn)生的兩種配子是Rb、RB，則其基因型是RRBb。]
2．基因的自由組合定律發(fā)生于下列哪個過程(　　)
AaBb1AB∶1Ab∶1aB∶1ab雌雄配子隨機(jī)結(jié)合子代9種遺傳因子的組合形式4種性狀組合
A．①　　　　B．②　　　　C．③　　　　D．④
A　[自由組合定律是在個體產(chǎn)生配子時發(fā)生的。圖中①表示AaBb產(chǎn)生4種數(shù)量相等的配子(1AB∶1Ab∶1aB∶1ab)，即決定同一性狀的成對的遺傳因子(A與a，B與b)分離，決定不同性狀的遺傳因子(A與B，A與b，a與B，a與b)自由組合形成不同類型的配子。]
　自由組合定律發(fā)生在配子形成過程中，而不是發(fā)生在雌雄配子隨機(jī)結(jié)合過程中。
　自由組合定律的解題技巧
1．分析自由組合問題的“三字訣”
2．巧用子代性狀分離比推測親本的基因型
(1)9∶3∶3∶1?(3∶1)(3∶1)?(Aa×Aa)(Bb×Bb)?AaBb×AaBb。
(2)1∶1∶1∶1?(1∶1)(1∶1)?(Aa×aa)(Bb×bb)?AaBb×aabb或Aabb×aaBb。
(3)3∶3∶1∶1?(3∶1)(1∶1)?(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)?AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。
(4)3∶1?(3∶1)×1?(Aa×Aa)(BB×B_)、(Aa×Aa)(BB×bb)、(AA×A_)(Bb×Bb)或(AA×aa)(Bb×Bb)?AaBB×AaB_、AaBB×Aabb、AABb×A_Bb或AABb×aaBb。
3．常見類型分析
(1)配子類型及概率的問題
①AaBbCc產(chǎn)生的配子種類數(shù)為：
2(A、a)×2(B、b)×2(C、c)＝8種
②AaBbCc產(chǎn)生ABC配子的概率為：
1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)＝1/8
(2)子代的基因型及概率問題
①AaBbCc與AaBBCc雜交，求子代的基因型種類，可將其分解為3個分離定律：
Aa×Aa→后代有3種基因型(1AA∶2Aa∶1aa)；
Bb×BB→后代有2種基因型(1BB∶1Bb)；
Cc×Cc→后代有3種基因型(1CC∶2Cc∶1cc)。
所以，后代中有3×2×3＝18(種)基因型。
②AaBbCc與AaBBCc雜交，后代中AaBBcc出現(xiàn)的概率為1/2(Aa)×1/2(BB)×1/4(cc)＝1/16。
(3)子代的表型類型及概率的問題
①AaBbCc與AabbCc雜交，求其雜交后代可能出現(xiàn)的表型種類數(shù)，可分解為3個分離定律：
Aa×Aa→后代有2種表型(3A_∶1aa)；
Bb×bb→后代有2種表型(1Bb∶1bb)；
Cc×Cc→后代有2種表型(3C_∶1cc)。
所以，后代中有2×2×2＝8(種)表型。
②AaBbCc與AabbCc雜交，后代中出現(xiàn)A_Bbcc的概率為(3/4)×(1/2)×(1/4)＝3/32。
1．某種哺乳動物的直毛(B)對卷毛(b)為顯性，體色黑色(C)對白色(c)為顯性(這兩對基因分離和組合互不干擾)。基因型為BbCc的個體與“個體X”交配，子代的表型及比例為直毛黑色∶卷毛黑色∶直毛白色∶卷毛白色＝3∶3∶1∶1。則“個體X”的基因型為(　　)
A．BbCC　　　B．BbCc　　　C．bbCc　　　D．Bbcc
C　[由題干可知，子代中直毛∶卷毛＝1∶1，故親本相關(guān)基因型為Bb ×bb；黑色∶白色＝3∶1，親本相關(guān)基因型為Cc×Cc。已知一方親本基因型為BbCc，則“個體X”基因型為bbCc。]
2．假定某植物五對等位基因是相互自由組合的，雜交組合AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe產(chǎn)生的后代中，兩對等位基因雜合、三對等位基因純合的個體所占的比例是(　　)
A．1/2 B．1/4 C．1/16 D．1/64
B　[本題的解題思路是把基因自由組合類問題轉(zhuǎn)換成基因分離定律問題去解決。根據(jù)基因分離定律，分對計算，其中DD×dd一定得到Dd，在剩下的四對基因組合中，出現(xiàn)雜合子和純合子的概率都是1/2；要滿足題意，則需要除D、d之外的四對基因組合中，有一對為雜合子，另外三對均為純合子，其概率為4×(1/2)×(1/2)×(1/2)×(1/2)＝1/4；其中4是指“在四對基因組合(Aa×Aa，Bb×BB，Cc×CC，Ee×Ee)中，有且只有一對出現(xiàn)雜合子的情況有4種”，每一次出現(xiàn)一雜三純的概率是(1/2)×(1/2)×(1/2)×(1/2)。]
[課堂小結(jié)]
知 識 網(wǎng) 絡(luò) 構(gòu) 建 核 心 語 句 背 誦
1．自由組合定律的實質(zhì)：在形成配子時，決定同一性狀的成對遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。
2.等位基因是指控制相對性狀的基因。
3.表型是指生物體表現(xiàn)出來的性狀。生物的表型是基因型和環(huán)境共同作用的結(jié)果。
4.基因型：指與表型有關(guān)的基因組成。
5.兩對相對性狀的測交實驗中，測交后代基因型和表型均為4種，數(shù)量比例均為1∶1∶1∶1。
6.在兩對相對性狀的雜交實驗中，F(xiàn)2中共有9種基因型，4種性狀表現(xiàn)，比例為9∶3∶3∶1。
1．自由組合定律中的“自由組合”是指(　　)
A．帶有不同遺傳因子的雌雄配子間的組合
B．決定同一性狀的成對的遺傳因子的組合
C．兩親本間的組合
D．決定不同性狀的遺傳因子的自由組合
D　[自由組合定律的實質(zhì)是在形成配子時，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。]
2．孟德爾進(jìn)行的兩對相對性狀的遺傳實驗中，具有1∶1∶1∶1比例關(guān)系的組合是(　　)
①雜種自交后代的性狀分離比　②雜種產(chǎn)生配子類型的比例　③雜種測交后代的表型比例　④雜種自交后代的基因型比例　⑤雜種測交后代的基因型比例
A．①②④　　　　　　　 B．②④⑤
C．①③⑤ D．②③⑤
D　[兩對相對性狀的雜種自交，后代的性狀分離比為9∶3∶3∶1，①不符合題意；雜種產(chǎn)生配子種類的比例為1∶1∶1∶1，②符合題意；雜種測交后代的表型比例為1∶1∶1∶1，③符合題意；雜種自交后代的基因型比例為1∶2∶2∶4∶1∶2∶1∶2∶1，④不符合題意；雜種測交后代的基因型比例為1∶1∶1∶1，⑤符合題意。]
3．豌豆子葉的黃色(Y)對綠色(y)為顯性性狀，圓粒種子(R)對皺粒種子(r)為顯性性狀。某人用黃色圓粒和綠色圓粒的豌豆進(jìn)行雜交，發(fā)現(xiàn)后代出現(xiàn)四種表型，統(tǒng)計結(jié)果為圓粒∶皺粒＝3∶1，黃色子葉∶綠色子葉＝1∶1，下列敘述不正確的是(　　)
A．親本的基因型是YyRr和yyRr
B．在F1中表型不同于親本的是綠色皺粒和黃色皺粒，兩者的數(shù)量比為1∶1
C．F1中純合子所占的比例是1/4
D．如果用F1中的一株黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆雜交，得到F2的表型有2種，數(shù)量比為1∶1
D　[由題意分析可知，親本的基因型為YyRr和yyRr，A正確；親本的基因型為YyRr和yyRr，后代有2×2＝4(種)表型，在F1中表型不同于親本的是黃色皺粒和綠色皺粒，它們的數(shù)量比為1∶1，B正確；F1中純合子(yyRR和yyrr)的比例為1/2×1/4×2＝1/4，C正確；親本的基因型為YyRr和yyRr，F(xiàn)1中黃色圓粒豌豆的基因型是YyRR或YyRr，如果用F1中的一株黃色圓粒(YyRR)豌豆與綠色皺粒豌豆雜交，得到的F2的表型有2種，數(shù)量比為黃色圓粒∶綠色圓粒＝1∶1；如果用F1中的另一株黃色圓粒(YyRr)豌豆與綠色皺粒豌豆雜交，得到的F2的表型有4種，數(shù)量比為黃色圓粒∶綠色圓粒∶黃色皺粒∶綠色皺粒＝1∶1∶1∶1，D錯誤。]
4．遺傳因子組成為AAbbCC與aaBBcc的小麥進(jìn)行雜交，這三對遺傳因子的遺傳遵循自由組合定律，F(xiàn)1雜種形成的配子種類數(shù)及其自交后代(F2)的遺傳因子組成種類數(shù)分別是(　　)
A．4和9 B．4和27
C．8和27 D．32和81
C　[F1的基因型為AaBbCc，該個體形成配子的種類數(shù)為2(A、a)×2(B、b)×2(C、c)＝8(種)。自交后代(F2)的遺傳因子組成種類數(shù)為3×3×3＝27(種)。]
5．雞冠的形狀由兩對基因(A和a，B和b)控制，這兩對基因的遺傳符合基因的自由組合定律，且與性別無關(guān)。據(jù)表回答下列問題：
項目 基因組合 A、B同時存在(A_B_型) A存在、B不存在(A_bb型) B存在、A不存在(aaB_型) A和B都不存在(aabb型)
雞冠形狀 核桃狀 玫瑰狀 豌豆?fàn)?單片狀
雜交組合　甲：核桃狀×單片狀→F1：核桃狀，玫瑰狀，豌豆?fàn)睿瑔纹瑺?
乙：玫瑰狀×玫瑰狀→F1：玫瑰狀，單片狀
丙：豌豆?fàn)睢撩倒鍫睢鶩1：全是核桃狀
(1)甲組雜交方式在遺傳學(xué)上稱為________，甲組雜交組合的F1中四種表型比例是____________________。
(2)讓乙組后代(F1)中玫瑰狀冠的雞與另一純合豌豆?fàn)罟诘碾u雜交，雜交后代表型及比例在理論上是__________________。
(3)讓丙組F1中的雌雄個體交配，后代表現(xiàn)為玫瑰狀冠的有120只，那么表現(xiàn)為豌豆?fàn)罟诘碾s合體理論上有________只。
(4)基因型為AaBb與Aabb的個體雜交，它們的后代基因型的種類有________種，后代中純合子所占比例為________。
[解析]　(1)甲組雜交組合為雙雜合個體與隱性純合子雜交，叫測交，測交后代有四種表型，且比例為1∶1∶1∶1。 (2)乙組雜交后代(F1)玫瑰狀冠雞的基因型為2/3Aabb、1/3AAbb，和純合的豌豆?fàn)罟?aaBB)雞雜交，后代中出現(xiàn)核桃狀冠的概率是1/3＋(2/3)×(1/2)＝2/3，出現(xiàn)豌豆?fàn)罟诘母怕适?2/3)×(1/2)＝1/3，比例為2∶1。 (3)丙組雜交組合中，由F1全是核桃狀，可推出親代基因型為aaBB、AAbb，F(xiàn)1基因型為AaBb，F(xiàn)1中雌雄個體雜交，符合常規(guī)的自由組合定律，F(xiàn)2中玫瑰狀冠的雞為1/16AAbb＋2/16Aabb＝120(只)，故雜合的豌豆?fàn)罟?2/16aaBb)雞理論上有80只。 (4)基因型為AaBb、Aabb的個體雜交，后代的基因型種類為3×2＝6(種)，純合子所占的比例為(1/2)×(1/2)＝1/4。
[答案]　(1)測交　1∶1∶1∶1　(2)核桃狀∶豌豆?fàn)睿?∶1　(3)80　(4)6　1/4

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